内容正文:
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
容山中学 化学科组
第一节 有机化合物的结构特点
第1课时 有机化合物的分类方法
主讲人:郭静
目 录
CONTENTS
1
2
依据碳骨架分类
依据官能团分类
学习目标
能依据有机化合物分子的碳骨架和官能团对常见有机化合物进行分类。
能够识别常见的官能团,并能根据官能团判断有机化合物的类别。
有机化合物常伴随在我们生活左右,据统计目前已知有机化合物已超过亿种,而且新的有机化合物仍在源源不断地被发现或合成出来。
葡萄糖
乙醇
乙酸
面对如此众多的有机物,要怎么学习有机化学呢?
新课导入
有机化合物数量繁多,为便于研究,需要对其进行合理分类
按照不同的结构特点,有机化合物主要有两种分类方法,一是依据构成有机化合物分子的____________来分类,二是依据有机化合物分子中的____________来分类
碳骨架
官能团
01
树状分类法
02
交叉分类法
任务一 依据碳骨架分类
任务一 依据碳骨架分类
一、依据碳骨架分类
CH3CH2CH2CH3(丁烷)
链状
化合物
环状
化合物
有机
化合物
芳香族
化合物
脂肪烃
脂肪烃衍生物
脂环
化合物
脂环烃
脂环烃衍生物
芳香烃
芳香烃衍生物
CH3CH2Br (溴乙烷)
C6H12(环己烷)
C6H12O(环己醇)
C6H6(苯)
C6H5Br(溴苯)
Br
OH
Br
不含苯环的碳环化合物,都属于脂环化合物
含一个或多个苯环的化合物,均称为芳香族化合物
脂环化合物
芳香族化合物
OH
NO2
OH
CH3
如何区别脂环化合物和芳香化合物?
是否含有苯环
探究课堂
1、对下列化合物进行分类
OH
①
CH
CH2
②
CH3
CH3
③
④
CH3
⑤
COOH
⑥
CH3
CH3
⑦
OH
COOH
⑧
OH
⑨
CH3
C
CH3
CH3
CH3
⑩
CH2
C
CH3
CH3
⑪
(1)属于环状化合物的有___________________(填序号,下同);
(2)属于脂环化合物的有_________;属于芳香族化合物的有___________;
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨
③④⑥⑨
①②⑤⑦⑧
学习评价
含有苯环的化合物属于芳香族化合物,但不一定属于芳香烃
芳香化合物
芳香烃
苯的
同系物
含有一个或多个苯环的有机化合物
含有一个或多个苯环的烃(只含碳、氢元素)
只含一个苯环且苯环上连接烷基的芳香烃,符合通式CnH2n-6(n≥7)
含有苯环的化合物一定属于芳香烃。这种说法正确吗?
思考:芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物关系?
探究课堂
芳香化合物的是___________________
属于芳香烃的是:_________________
属于苯的同系物的是_______________
—Cl
—CH2OH
-C2H5
-CH2CH2CH3
-CH3
-CH2-
1
2
3
4
5
6
1、3、4、5、6、7、8
3、4、5、6、8
3、4、5
—NO2
7
8
2、对下列化合物进行分类
学习评价
任务二 依据官能团分类
观察下列有机化合物,思考:其有什么共同点和不同点?
相同点
都含有C、H元素且部分氢原子被其他原子或原子团取代
烃:只含碳氢两种元素的有机化合物;
烃的衍生物:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代得到的物质。
不同点
取代氢原子的其他原子或原子团不同且部分成键方式不同
CH4
常温下为气体,难溶于水,化学性质比较稳定
CH3OH
常温下为液体,与水互溶,能与羧酸反应生成酯
甲醇的这些特性取决于其分子中含有的羟基,像这样决定有机化合物特性的原子或原子团叫官能团。
甲烷中的一个氢原子被羟基所取代得到甲醇
任务二 依据官能团分类
根据有机化合物分子中的官能团,也可以对有机化合物进行分类。
任务二 依据官能团分类
二、依据官能团分类
有机化合物类别 官能团(名称和结构简式) 代表物(名称和结构简式)
烃 烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
不是官能团,烷烃和芳香烃中均没有官能团
C
C
(碳碳双键)
C
C
(碳碳三键)
CH4
(甲烷)
CH2
CH2
(乙烯)
CH
CH
(乙炔)
(苯)
有机化合物类别 官能团(名称和结构简式) 代表物(名称和结构简式)
烃的衍生物 卤代烃
醇
酚
醚
OH
OH
C
X
C
O
C
(碳卤键,或卤素原子)
CH3CH2Br
(溴乙烷)
CH3CH2OH
(乙醇)
OH
(苯酚)
CH3CH2OCH2CH3
(乙醚)
[(醇)羟基]
(醚键)
[(酚)羟基]
任务二 依据官能团分类
二、依据官能团分类
区别:羟基是否与苯环直接相连;直接相连为酚;间接相连为醇。
3、区别下列物质及其官能团
属于醇有:_____________ 属于酚有:_____________
1、3、5
2、4、6
(酚)羟基
(醇)羟基
CH3
CH2
OH
1
CH2
OH
5
OH
CH3
4
OH
3
OH
2
CH3
OH
CH3
6
学习评价
有机化合物类别 官能团(名称和结构简式) 代表物(名称和结构简式)
烃的衍生物 醛
酮
羧酸
酯
C
O
H
(醛基)
CH3CHO
(乙醛)
C
O
(酮羰基)
CH3COCH3
(丙酮)
C
O
OH
(羧基)
CH3COOH
(乙酸)
C
O
O
R
(酯基)
CH3COOCH2CH3
(乙酸乙酯)
二、依据官能团分类
任务二 依据官能团分类
区别:酮羰基中官能团两端均为烃基,醛基中至少一端与H相连;
若R为烃基,则为酯,若R为氢原子,则为羧酸。
有机化合物类别 官能团(名称和结构简式) 代表物(名称和结构简式)
烃的衍生物 胺
酰胺
NH2
(氨基)
C
O
NH2
(酰胺基)
甲胺 CH3NH2
乙酰胺 CH3CONH2
二、依据官能团分类
任务二 依据官能团分类
拓展:常见的有机化合物官能团还有硝基、 磺酸基、 氰基等。
NO2
SO3H
C
N
分子结构中均含有苯环,均为芳香族化合物。
但官能团不同,有机物物质类别也不同。
Br
CH3
OH
CH2
OH
CHO
COOH
COOCH3
官能团名称
物质类别
碳溴键(溴原子)
溴代烃
羟基
酚
羟基
醇
醛基
醛
羧基
羧酸
酯基
酯
【思考与讨论】P6-1:按官能团对下列有机物进行分类,指出它们的官能团名称和所属的有机化合物类别,以及分子结构中的相同点和不同点。
探究课堂
4、下列物质有几种官能团
可以看作醇类的是
酚类的是
羧酸类的是
酯类的是
BD
ABC
BCD
E
3种
3种
2种
2种
2种
一种物质根据不同的分类方法,可以属于不同的类别
学习评价
具有酸性,能与醇类发生酯化反应
CH2=CHCOOH
碳碳双键
羧基
能发生加成反应、氧化反应、加聚反应
【思考与讨论】P6-2:丙烯酸(CH2=CHCOOH)是重要的有机合成原料,请指出其分子中官能团的名称,并根据乙烯和乙酸的官能团及性质,推测丙烯酸可能具有的化学性质。
可能具有化学性质:氧化反应、加成反应、加聚反应、酸性、酯化反应等。
探究课堂
20
任务二 依据官能团分类
含有相同官能团的有机物不一定是同类物质,如:芳香醇和酚官能团相同,但类别不同
碳碳双键和碳碳三键决定了烯烃和炔烃的化学性质,是烯烃和炔烃的官能团,苯环、烷基不是官能团
同一种烃的衍生物可有多个官能团,可相同也可不同,不同的官能团在有机物分子中基本保持各自的性质,但受其他基团的影响也会有所改变,又可表现出特殊性。
关系一
关系二
关系三
三、官能团与有机化合物的关系
链状化合物
环状化合物
脂环化合物
芳香化合物
烃
烷烃、烯烃、炔烃
芳香烃
卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮
羧酸、酯、胺、酰胺
脂环烃
脂环烃衍生物
烃的衍生物
有机物的分类
据碳骨架分类
据官能团分类
课堂小结
22
5.莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图。关于莽草酸的说法正确的是( )
A.分子中有羟基和酯基
B.此有机物按碳骨架分类属于芳香族化合物
C.莽草酸既属于羧酸又属于酚类
D.分子中有两种含氧官能团
D
学习评价
6、微博热传的“苯宝宝表情包”是一系列的苯的衍生物配以相应的文字形成(如图所示)。这三幅图代表的物质分别为( )
A.醇;芳香烃;羧酸 B.酚;卤代烃;羧酸
C.酚;卤代烃;醛 D.醇;卤代烃;醛
B
学习评价
24
选项 A B C D
官能团 碳碳双键 酯基 羟基 醚键
类别 烯烃 酯类 酚类 醚类
7.维生素C是重要的营养素,其分子结构如图所示。从官能团的视角对其进行分类,下列判断正确的是( )
B
学习评价
(1) 中所含官能团的名称为___________________________。
(2)写出化合物 中含氧官能团的名称为___________________。
(3) 中的含氧官能团名称为硝基、___________和__________。
碳碳双键、碳氯键
羟基、酯基
(酚)羟基
醛基
(4) 所含官能团的名称为____________________。
(5) 中含氧官能团的名称为______________________。
酯基、酮羰基
酮羰基、酰胺基
8、完成下列练习:
学习评价
官能团 基 根
概念 决定化合物特殊性质的原子或原子团 化合物分子中去掉某些原子或原子团后,剩下的原子团 指带电荷的原子或原子团,是电解质的组成部分,是电解质电离的产物
电性 电中性 电中性 带电荷
稳定性 不稳定;
不能独立存在 不稳定;
不能独立存在 稳定;
可以独立存在于溶液中或熔化状态下
实例 −OH
−Cl
−COOH −NO2
−CH3
−C6H5 NO3-
NH4+
OH-
联系 官能团属于基,但基不一定是官能团;
根和基可以相互转化。
基与基能够结合成分子,基与根不能结合。
课堂小结
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